利用声波从唾液中分离病毒用于治疗研究

开发抗病毒疗法和疫苗需要对引起疾病的病毒进行密切研究。但是，如何从唾液等复杂的生物样本中分离出这些小细菌呢

发表在ACS Nano上的一项研究的研究人员描述了一种平台，该平台使用声波作为声镊子，将病毒与液体中的其他化合物进行分类。在演示中，该方法快速准确地将病毒从人类唾液样本中的大小颗粒中分离出来

分离、鉴定和基因测序病毒为科学家提供了有关病毒如何引起疾病以及如何开发有效治疗方法的重要信息。目前将病毒与生物样本中的其他颗粒分离的方法包括耗时的超速离心和细胞培养程序

为了加快和简化这一过程，Luke Lee和Tony Jun Huang研究了声流体技术：一种利用声波按大小对液体中的颗粒进行分类的技术。他们选择了一种特定类型的声波，称为贝塞尔光束，因为它可以被调谐以对特定的纳米颗粒进行分类，并且多个波在长距离上保持紧密聚焦——就像一把镊子

Lee、Huang及其同事开发的贝塞尔光束激发分离技术（BEST）平台由一个矩形芯片组成，芯片一端有一个样品装载入口，另一端有单独的病毒和废物出口。两个声贝塞尔光束垂直于样品流施加在芯片上。通过调整光束的波长，该系统对不同大小的粒子进行了分类：

直径大于150纳米（nm）的大粒子被捕获在芯片上。通过废物出口留下的小于50 nm的小颗粒。通过病毒出口收集中等大小（50至150纳米）的病毒

该团队在携带严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型的人类唾液样本上测试了BEST平台。从芯片的病毒出口收集的液体含有90%的病毒遗传物质，而从废物出口收集的溶液不含病毒遗传物质。这表明该平台成功分离了病毒。研究人员用电子显微镜证实了这一结果，只在从病毒出口取样的液体中发现了病毒

尽管BEST尚不能将废物颗粒与小于50纳米的病毒（如细小病毒）分离，但研究人员正在努力扩大该技术的范围，使其能够用于开发许多病毒性疾病的新治疗靶点 More information: Jianping Xia et al, Acoustofluidic Virus Isolation via Bessel Beam Excitation Separation Technology, ACS Nano (2024). DOI: 10.1021/acsnano.4c09692

Journal information: ACS Nano